贵金属纳米粒子多聚体被广泛应用于生物传感、催化、光子学及表面增强拉曼散射等领域。金纳米粒子是最稳定的金属纳米材料之一,由于其独特的局域表面等离子体共振（LSPR）特性和稳定性而成为研究热点。寻找一种快速、高效的方法自组装形成单分散的金纳米粒子多聚体并研究其光散射特性对金属纳米材料的性能调控和应用具有十分重要的意义。DNA自组装技术具有可寻址性和可程序化的优点;而DNA双螺旋结构具有良好的刚性,可以通过调节碱基的数量和序列来控制双螺旋结构的自组装。因此DNA结构是很好的调控纳米粒子聚集形态的调控器。与传统的“自上而下”的自组装方法相比,“自下而上”的自组装方法更容易实现对纳米基元的精确调控和组装。DNA纳米技术已经相当成熟,DNA纳米结构在诱导纳米粒子的有序排列方面具有重大的意义。本文的具体研究内容如下:（1）以二水合双（对-磺酸苯基）磷化二钾盐（BSPP）配体保护的金纳米颗粒作为结构单元,利用Ag⁺与BSPP的强配位作用,使金纳米颗粒快速聚集。同时加入的鲑鱼精DNA（SSDNA）会快速吸附到金纳米颗粒的表面,阻止其无限聚集,从而自组装得到单分散的金纳米粒子二聚体、三聚体和四聚体。通过琼脂糖凝胶电泳对获得的金纳米粒子二聚体、三聚体和四聚体进行分离表征,然后将扫描电镜与暗场显微镜共定位,进行形貌表征和暗场成像,通过光谱仪测定其非偏振散射光谱。除此之外,改变入射光的偏振方向,采集不同偏振方向下的暗场成像,利用Image-Pro-Plus（IPP）软件,计算散射光强度。对于金纳米粒子四聚体还对偏振光下的暗场成像做了光的三原色分析（RGB）,将散射光颜色定量化。（2）DNA四面体纳米结构介导组装类似甲烷分子的金纳米结构并表征。首先进行相关DNA引物链的纯化和定量,然后精确调控L、M、S三条DNA链的比例,使其经过简单退火自组装形成DNA三角星形模块通过优化Mg²⁺浓度和孵育温度,提高三角星形模块的产率。自组装形成DNA三角星形模块,降低模块浓度,经持续缓慢退火使DNA三角星形模块的粘性末端互相连接,进一步自组装得到带有尾链的DNA四面体纳米笼。最后经浓缩,进行聚丙烯酰胺凝胶电泳分离表征,得到高纯度的带有尾链的DNA四面体纳米笼。接下来利用经典的加盐老化法DNA功能化修饰AuNPⁱⁿ⁵和AuNP^out10。修饰完成后,测定其吸收光谱,计算浓度同时判断巯基DNA链是否修饰成功。该步骤完成后,将DNA功能化的AuNPⁱⁿ⁵和AuNP^out10和带有尾链的DNA四面体纳米笼进行自组装,使AuNPⁱⁿ⁵通过DNA1与DNA四面体纳米笼的尾链碱基互补配对嵌入到DNA四面体纳米笼的空腔内,AuNP^out10通过DNA2C与AuNPⁱⁿ⁵上的DNA2碱基互补配对,自组装到DNA四面体纳米笼的每个面上,形成类似甲烷分子的金纳米结构。自组装得到类似甲烷分子的金纳米结构进行琼脂糖凝胶电泳和透射电镜表征。上述实验结果表明:（1）本文利用Ag⁺焊接法自组装得到了金纳米粒二聚体、三聚体、四聚体等,且具有很好的分散度,在琼脂糖凝胶中呈现出清晰的条带。该方法简单高效,得到的金纳米粒子多聚体稳定性好,离散度高。对金纳米粒子三聚体和四聚体进行扫描电镜与暗场显微镜的共定位,发现金纳米颗粒三聚体和四聚体都呈现结构多样性,不同结构具有不同的LSPR特性。对于金纳米粒子三聚体而言,随着长轴与短轴的比值（a/b）逐渐增大,对应的散射光谱呈现规律性变化。a/b逐渐增大,分峰现象减弱,散射光强度增大。当两个大粒径和一个小粒径团聚在一起时,没有分峰现象。对于金纳米粒子四聚体,a/b=1.12的金纳米粒子四聚体散射光谱没有分裂峰;a/b=1.44的金纳米粒子四聚体散射光谱一个主峰和两个肩峰,有明显的峰分裂现象;a/b=3.37的金纳米粒子四聚体主峰旁边有一个很小的肩峰,分峰现象很弱。对金纳米粒子三聚体和四聚体进行偏振光散射研究后,发现金纳米粒子三聚体和四聚体的a/b值对不同偏振光下的散射强度影响较大。a/b值增大时,横向等离子体共振和纵向等离子体共振的强度差值变大。当入射光沿颗粒的长轴方向时,散射光强度最大;入射光沿颗粒的短轴方向时,散射光强度最小。结合四聚体的极坐标和RGB图,发现可以根据散射光的颜色初步判断散射光的强度。散射光强度越大,散射光的颜色越红。（2）以三条不同序列的DNA单链为基础,通过精确的比例调控,自组装成DNA三角星形模块,将DNA三角星形模块的粘性末端连接,进一步自组装得到DNA四面体纳米笼。探讨了Mg²⁺浓度和孵育方式对DNA四面体纳米笼组装产率的影响,发现17.5 mM Mg²⁺浓度和持续缓慢的退火方式更有利于提高DNA四面体纳米笼的产率。在很低浓度的DNA三角星形模块（75 nM）和17.5mM Mg²⁺浓度条件下,采用持续缓慢的退火方式自组装得到了带有尾链的DNA四面体纳米笼。利用经典的加盐老化法进行AuNPⁱⁿ⁵和AuNP^out10的DNA功能化修饰,采用紫外吸收光谱进行表征,观察到修饰后的AuNPⁱⁿ⁵和AuNP^out10最大吸收波长都红移了5 nm左右,与理论值相符。将带有尾链的DNA四面体纳米笼与DNA功能化的AuNPⁱⁿ⁵和AuNP^out10孵育,经琼脂糖凝胶电泳表征结果,发现AuNPⁱⁿ⁵成功嵌入到DNA四面体纳米笼的空腔内。透射电镜下清楚的观察到自组装得到的产物部分为AuNPⁱⁿ⁵(AuNP^out10)₄,还有部分是AuNPⁱⁿ⁵(AuNP^out10)₃和AuNPⁱⁿ⁵(AuNP^out10)₅。